研究大腦的中繼過程以指導大腦疾病的治療

新研究表明，細胞在丘腦內(nèi)收集的數(shù)據(jù)比以往認為的要多，丘腦是大腦中感覺和運動能力的中繼站。這可能會改變藥物治療精神分裂癥、癲癇和其他腦部疾病的方式。

我們的大腦負責協(xié)調(diào)和解釋我們每天認為理所當然的許多行為，從走路和跑步到視覺和聽覺。為了協(xié)調(diào)通過大腦發(fā)射的感覺和運動信號，需要某種中繼站，在這種情況下，是丘腦，大約位于中腦的兩個小葉。

丘腦內(nèi)的神經(jīng)元傳統(tǒng)上很難研究，但了解它們?nèi)绾螏椭邮蘸蛡鬏敻杏X和運動技能的重要信號可能有一天會為患有某些腦部疾病的人帶來新的醫(yī)療保健。

芝加哥大學和美國能源部 (DOE) 阿貢國家實驗室的研究人員進行的一項新工作揭示了丘腦中以前未被發(fā)現(xiàn)的感覺和運動信息的融合或合并，這可能使科學更接近這一目標。治療。

科學家認為丘腦有助于傳遞感覺和運動信號并調(diào)節(jié)意識和警覺性。但這項新研究揭示了丘腦如何接收不同類型的信息并將其傳遞到皮層的所有部分的復雜性。

該團隊的研究發(fā)表在美國國家科學院院刊上。

為了開發(fā)這種更具包容性的丘腦作用圖景，該團隊依賴于來自各種科學領域的工具，包括遺傳學、病毒學、分子生物學和微生物學，以及各種成像技術。

“阿貢的工具幫助我們發(fā)現(xiàn)了這種我們在其他情況下永遠不會看到的融合，”阿貢生物科學部門的神經(jīng)生物學家和芝加哥大學的博士后學者 Vandana Sampathkumar 說。

該團隊使用電子顯微鏡從小鼠大腦中收集了數(shù)千張圖像。圖像以數(shù)字方式重新組裝或拼接到本地桌面上，然后在 Argonne 的可視化計算機 Cooley 上對齊，以進行 3D 重建。

“我們假設細胞從一個地方接收信息，然后將這些信息以最小的改動發(fā)送到另一個地方。但事實上，情況并非如此，”Sampathkumar 說。â <“數(shù)量驚人的細胞接收來自不同地方的信息并在傳遞之前進行整合。”

它有 â <“許多雜亂、復雜的輸入和輸出，”芝加哥大學神經(jīng)科學專業(yè)學生和團隊成員安德魯·J·米勒-漢森(Andrew J. Miller-Hansen)補充道。

標簽： 大腦疾病